CREDITS & PARTNERSHIP:ETS è una società di ingegneria civile

che offre servizi di diagnostica e

progettazione geologico-geotecnica,

strutturale ed architettonica

prevalentemente nel campo delle

infrastrutture ferroviarie e stradali.

ETS sviluppa oggi i propri progetti con

metodologia BIM (Building Information

Modelling), in conformità agli standard

descritti nella norma UNI 11337 e linee

guida BS 1192 e PAS 1192-2:2013 con

restituzione di Base Dati, composta da un

Modello di Dati Confederato e relativi

Contenuti Informativi.

ETS s.r.l. è certificata ISO 9001:2015,

ISO 14001:2015 e OHSAS 18001:2007

SA8000

Chi siamo

I ponti misti in muratura e travata metallica possono ritenersi elemento caratterizzante dei ponti ferroviari

della linea ferroviaria Firenze-Faenza – “Faentina” ed erano numerosi al momento in cui questa strada

ferrata fu inaugurata, nel 1893.

Costruita un tratto alla volta, lasciando per ultimo il più difficile: quello che avrebbe collegato Borgo San

Lorenzo a Marradi, scavalcando l’appennino.

Per quanto riguarda la “Faentina”, il tratto più complesso fu la galleria degli Allocchi di ben

3.778 m, lungo la quale il percorso toccava anche la massima altitudine: 577 m. slm.

In dodici anni furono posati 101 km di rotaie, 24 dei quali attraverso gallerie scavate nella

montagna, 55 tra ponti e viadotti, 18 cavalcavia, 100 case cantoniere, 9 magazzini merci, 15

stazioni intermedie.

La sua realizzazione, al centro

di accese diatribe locali, si

inserì nel piano nazionale di

completamento delle linee

ferroviarie.

Cenni storici

Nel corso della seconda guerra mondiale si verificarono notevoli danni lungo tutta la linea ferroviaria e durante la ricostruzione post-bellica

alcune travate danneggiate furono sostituite da strutture in muratura.

Documenti fotografici giacenti presso l’Archivio Storico del

Compartimento di Firenze delle Ferrovie dello Stato, mostrano i danni

della guerra subiti dalle pile di sostegno e dalle arcate e furono riparate

attraverso il lavoro di “ricucitura” con mattoni pieni.

Cenni storici

Il ponte in oggetto, situato poco prima della Stazione di Marradi, al km 66+322 sul versante in direzione Firenze, in una gola dove il fiume

Lamone si apre un varco tra due opposti speroni rocciosi, è in muratura e travata metallica, rappresentando quindi una testimonianza

legata alle caratteristiche originarie della ferrovia “Faentina”.

La travata metallica, con campata di 41,97 m di luce, semplicemente

appoggiata, è composta da due travi principali a traliccio multiplo, con soli

elementi diagonali, travi trasversali, longarine, controventature superiori ed

inferiori a croce di Sant’Andrea.

Cenni storici

Le travi principali, a parete sono tipo “HOWE” costituite con elementi profilati in ferro agglomerate ed

unioni di tipo chiodato.

La struttura muraria del ponte, è costituita da un arco in muratura di mattoni a tutto-sesto poggiante su pile, anch’esse in muratura.

Documentazione fotografica

L’arco principale ha

un raggio di circa 8 m

sotto il quale scorre il

canale artificiale

Enel, limitrofo il

Fiume Lamone.

In direzione Faenza,

la struttura muraria

prosegue con un

altro arco in muratura

sotto il quale è

presente la Via

Celestina Donati.

Stato di fatto – rilievo 3D e 2D

Sulla base delle informazioni acquisite sulla geometria e sui dettagli costruttivi nonché sulle

proprietà dei materiali ed in accordo con il quadro normativo tecnico sulle strutture esistenti

si ritiene di aver acquisito il livello di conoscenza massimo per le strutture in muratura

(LC3 - Accurata), a cui corrisponde il fattore di confidenza FC=1.00

Stato di fatto – indagini geologiche e strutturali

Dati tecnici:

luce di calcolo L = 41.97 m con struttura del tipo a maglia triangolare a passaggio

superiore. E’ costituita da due travi principali poste ad interasse di 4.10 m, di

altezza complessiva variabile e pari a circa 4.00 m agli appoggi e 5.00 m in

campata.

Gli elementi strutturali costituenti la travata sono in parte laminati (longherine,

controventi, diaframmi, diagonali centrali della parete principale) ed in parte

saldati (briglie, prima diagonale della parete principale, montanti).

Le giunzioni in opera fra i vari elementi sono previste con bulloni

lavoranti a taglio.

Il ponte è interessato da un tratto di tracciato in

curva circolare di raggio 400 m, sopraelevazione

di 110 mm, con velocità di tracciato di 70 km/h.

Stato di progetto – la nuova travata metallica

La posizione degliappoggi fissi e mobiliNel progetto della nuovatravata, realizzato neglianni 1986-1991, coincide con ladisposizione degli appoggi presentinella travata attualmente in opera.Ovvero, appoggi fissi posizionati sulla pila/spallalato Faenza, mentre i mobili longitudinali su pulvinoin pietra lato Firenze.

Il peso complessivo della nuova travata è maggiore di quellodella travata esistente, inoltre i sovraccarichi passano da linea A(16 t/asse e 4.8 t/m…) a linea D4 (22.5 t/asse e 8.0 t/m), comportandoun aumento sensibile dei pesi e delle masse in gioco, gravanti sullapila/spalla lato Faenza, dove sono presenti importanti lesioni.

Gli apparecchi di appoggio di nuova costruzione sono del tipo a calotta sferica e sonostati previsti geometricamente intercambiabili.

Rispettando il posizionamento degli appoggi del progetto originario, la pila subirebbe azioniorizzontali statiche e sismiche di entità non trascurabile pertanto, considerando lo stato fessurativo già inatto sulla pila/spalla esistente e l’entità delle azioni statiche e sismiche previste per la nuova travata inacciaio, si è scelto di posizionare gli appoggi uni-longitudinali sulla pila-spalla ad arco in muratura e degli appoggifissi dalla parte opposta rispetto all’attuale configurazione.

Stato di progetto – la nuova travata metallica

La previsione della risposta sismica di un

ponte in muratura presenta non poche

difficoltà

Il comportamento certamente non lineare

della struttura deriva principalmente:

- debole resistenza a trazione del

materiale, che al limite è nulla

- fenomeni di schiacciamento

- possibile dislocamento del pietrame nel

corso dello scuotimento sismico.

Il ponte è stato analizzato con il codice di

calcolo ad elementi finiti (FEM), valutando la

risposta inelastica della struttura in

direzione longitudinale e trasversale, al fine di

ottenere i livelli tensionali massimi

raggiunti dalla muratura ed il quadro

fessurativo dovuto al superamento dei

limiti di trazione.

Particolare attenzione è stata data

nell’implementazione del legame non lineare

della muratura: TOTAL STRAIN CRACK

MODEL che permette una risposta della

struttura sempre più realistica.

Legame costitutivo TRAZIONE Legame costitutivo COMPRESSIONE Legame costitutivo TAGLIO

Stato di progetto – Arco in muratura - modello FEM

I risultati ottenuti dallo modello ante-operam, il tipo di riclassificazione svolta

sulla travata metallica, principalmente a carattere statico, ed il vincolo

storico-monumentale presente, hanno fatto propendere per la scelta di

interventi non eccessivamente impattanti, che consentono di

raggiungere un consolidamento statico, ed un non

trascurabile miglioramento sismico, ma certamente

non il raggiungimento del totale adeguamento sismico

dell’opera esistente, in accordo con quanto

effettuato per la travata metallica

sknn max Cwnn max

Analisi non lineare – ante operam

sknn max Cwnn max

Analisi non lineare – post operam

Tensioni in fase plastica Fessurazioni

Tensioni in fase plastica Fessurazioni

Le sknn rappresentano le tensioni

principali di trazione in fase plastica;

le zone rosse, rappresentano le zone

appena entrate in fase plastica, mentre

quelle blu evidenziano zone in fase

plastica avanzata.

Le Cwnn rappresentano le fessure

associate alle tensioni principali di

trazione in fase plastica.

Stato di progetto – Arco in muratura - modello FEM

Stato di progetto – Arco in muratura - modello FEM

Stato di progetto – opere civili

Stato di progetto – fasi di varo

Stato di progetto – fasi di varo – mezzi d’opera

Carrelli semoventi SPMT – movimentazione impalcatiIl peso totale che verrà scaricato a terra dagli pneumatici degli SPMT sarà pari a 260 t, numero dato dalla somma dei singolipesi dei due carrelli (45 t) più quello dell’impalcato ferroviario (170 t).Ognuno dei due SPMT è dotato di quattro assi, con quattro ruote ciascuno, la cui impronta sulla superficie di appoggio conl’impalcato caricato è pari a 30x30cm.Da ciò si può dedurre che la pressione massima esercitata a terra durante il trasporto dell’impalcato tramite SPMT è pari a9 kg/cm2, che è quindi il valore di portanza minima del terreno richiesta.

Gru secondaria LR 1400 montaggio gru principaleLa gru esercita una pressione massima a terra di 6,83 Kg/cm2. Questo carico è riferito alla gru in condizioni stazionarie.Vista la presenza di rotazione e cingolamento, tale valore andrà incrementato tramite un coefficiente di sicurezza dinamicopari a 1,5 volte.Il valore di portanza del terreno dovrà quindi essere non inferiore a 10,2 Kg/cm2

Gru principale CC 3800rimozione travata esistente evaro nuova travataLa gru esercita una pressionemassima a terra di 8,91Kg/cm2. Questo carico è riferitoalla gru in condizionistazionarie.Vista la presenza di rotazione ecingolamento, tale valore andràincrementato tramite uncoefficiente di sicurezzadinamico pari a 1,5 volte.Il valore di portanza del terrenodovrà quindi essere noninferiore a 13,4 Kg/cm2

Stato di progetto – rimozione travata esistente

Stato di progetto – fasi di varo - movimentazioniPlanimetria generale – rimozione e movimentazione travata esistente

Planimetria generale –movimentazione e varo nuova esistente

Stato di fatto – opere propedeutiche al varo

Le autogru e i mezzi di trasporto raggiungeranno il cantiere percorrendo Strada Provinciale 302 R Brisighellese-Ravennate fino a

raggiungere il Comune di Marradi.

Sul percorso sono presenti diverse opere d’arte in muratura e con luce abbastanza contenuta. A seguito di parere richiesto alle Provincie

di Firenze e Ravenna in merito al transito di trasporti eccezionali sul tratto Faenza-Marradi, è stato indicato da tali Enti il peso di 56 t.

come carico massimo ammissibile per ogni convoglio.

E’ stata eseguita un’accurata ispezione delle opere d’arte interessate dal transito dei mezzi pesanti (garantendo il peso massimo di 56

tonn) ed alcune di esse hanno dato esito negativo, necessitando quindi di interventi di consolidamento.

In particolare sono stati eseguiti lavori di consolidamenti su 5 ponti in Provincia di Firenze e n. 4 ponti in Provincia di Ravenna

Stato di progetto – controllo posizionamenti

CRONOPROGRAMMA LAVORI

CRONOPROGRAMMA DI VARO

GRAZIE PER L’ATTENZIONE